门架设计计算书中咨Word文档格式.docx

1、20kN，迎风面积 18m2 ；6 其他附属设施荷载：安装检修走道及栏杆自重 0.80kN/m； 安装检修走道活荷载 1.00kN/m；7 抗震设防烈度 7 度，设计基本地震加速度值 0.10g。五、计算简图1门架之横梁为桁架结构，按单跨简支桁架设计，桁架节点按 铰接节点计算；如下图所示：3桁架竖向计算简图及荷载桁架水平计算简图及荷载2门架之支架为格构式结构，按悬臂结构设计，支架节点按铰接节点计算；4六、荷载计算（一）风荷载计算风荷载标准值 wk 计算如下：（a）基本风压 w0 =0.75kN/m2；（b）风荷载体型系数 S =1.30；（c）地面粗糙度类别取为 A 类，迎风面平均高度按 30

2、m 计， 风压高度变化系数 Z =1.80；（d）风振系数 Z 的计算为：门架结构的自振周期约为 T1=8s，脉动增大系数 =4.14;门架结构的平均高度 H 与宽度 B 之比 H/B0.50，脉动影响系数 =0.44;5振型系数 Z =1.0;风振系数 Z= 1 Z Z= 1 4.14 0.44 1.0 = 2.011.80（e）风荷载标准值：wk = Z S Z w0=2.011.301.800.75kN/m2=3.528kN/m2；1标志 34m 桁架（HJ1）风荷载计算桁架跨度 34m，桁架高度（前后弦杆轴线间距）1.5m，节间距离1.7m20。迎风面积按 4m 高、与路面等宽度计，风

3、荷载由 2 榀水平桁架承受，则每榀桁架每 1 节点风荷载标准值为：W=（3.528kN/m24m1.7m）/2=12.00kN；2标志 21m 桁架（HJ3）风荷载计算桁架跨度 21m，桁架高度（前后弦杆轴线间距）1.5m，节间距离1.5m14。61.5m）/2=10.59kN；3情报板 34m 桁架（HJ2）风荷载计算每组情报板迎风面积按 18m2 ，桁架考虑安装 2 组情报板， 其风荷载由 1 榀水平桁架（上侧水平桁架）承受；同时考虑桁架自身 产生的风荷载。则桁架每 1 节点风荷载标准值计算如下：（1）由情报板产生的风荷载为W1=（3.528kN/m218m22）/20=6.35kN；（2

4、）由桁架产生的风荷载为W2=3.528kN/m20.30m1.7m=1.80kN；（3）桁架每 1 节点风荷载为W=W1+W2=6.35kN+1.80kN=8.15kN。4情报板 21m 桁架（HJ4）风荷载计算桁架跨度 21m，桁架高度（前后弦杆轴线间距）1.2m，节间距离情报板迎风面积按 18m2 ，其风荷载由 1 榀水平桁架（上侧水平桁架）承受；同时考虑桁架自身产生的风荷载。则桁架每 1 节 点风荷载标准值计算如下：718m2）/14=4.54kN；1.5m=1.59kN；W=W1+W2=4.54kN+1.59kN=6.13kN。5支架（ZJ1）风荷载计算（1）标志桁架产生的风荷载标志桁

5、架产生的风荷载，分别位于桁架的上弦平面及下弦平面位置处，共 2 处，每处的风荷载标准值为：34m）/4=120.0kN；（2）由支架产生的风荷载 由支架产生的风荷载，沿支架高度分布，其线荷载计算为： W2=3.528kN/m20.351m=1.24kN/m；（二）竖向荷载（作用）计算8标志自重 10kN，情报板自重 20kN，分别由 1 榀竖向桁架承受；安 装 检 修走 道 及 栏 杆自 重 0.80kN/m， 安 装 检修走 道 活 荷载 0.50kN/m，分别由 2 榀竖向桁架承受； 结构自重与地震作用由计算软件自动计入参与组合。1.标志 34m 桁架（HJ1）竖向荷载计算桁架跨度 34m

6、，桁架高度（上下弦杆轴线间距）1.5m，节间距离则桁架每 1 节点竖向荷载标准值为：（1）恒荷载：G=10kN/20+（0.8kN/m1.7m）/2=1.18kN；（2）活荷载：Q=（1.0kN/m1.7m）/2=0.85kN;2.标志 21m 桁架（HJ3）竖向荷载计算桁架跨度 21m，桁架高度（上下弦杆轴线间距）1.5m，节间距离G=10kN/14+（0.8kN/m1.5m）/2=1.315kN；1.5m）/2=0.75kN;3.情报板 34m 桁架（HJ2）竖向荷载计算9G=20kN/20+（0.8kN/m1.7m）/2=1.68kN；4.情报板 21m 桁架（HJ4）竖向荷载计算桁架跨

7、度 21m，桁架高度（上下弦杆轴线间距）1.2m，节间距离G=20kN/14+（0.8kN/m1.5m）/2=2.029kN；5支架（ZJ1）竖向荷载计算（1）恒荷载恒荷载包括标志自重、安装检修走道及栏杆自重、标志桁架自重， 通过桁架作用于 2 榀支架柱顶处，每榀支架共 2 处，每处的恒荷载标 准值 G 计算如下：标志自重 G1=10kN/2=5kN；安装检修走道及栏杆自重 G2=（0.8kN/m）34m/4=7kN；10桁架自重 G3=120kN/4=30kN；G=G1+G2+G3=5kN+7kN+30kN =42kN；（2）活荷载安装检修走道活荷载，通过桁架作用于 2 榀支架柱顶处，每榀支

8、架共 2 处，每处的活荷载标准值 Q 计算如下：Q=（1.0kN/m）34m/4=9kN；七、计算结果及效应组合（一）标志 34m 桁架（HJ1）计算结果及效应组合1风荷载作用下水平桁架计算结果（1）桁架弦杆截面 D18012，其最大内力、最大应力、最大应力比最大内力 N=-936kN；最大应力 =153N/mm2 ，最大应力比 0.71（2）桁架腹杆最大内力、最大应力、最大应力比端部腹杆截面 D1026，最大内力 N=-230kN；11端部腹杆最大应力 =146N/mm2 ，最大应力比 0.68中部腹杆截面 D895，最大内力 N=-152kN； 中部腹杆最大应力 =143N/mm2 ，最大

9、应力比 0.67（3）桁架最大水平位移、最大水平相对位移跨中最大水平位移 91mm；最大水平相对位移 91mm/34000mm=1/374；2竖向荷载作用下竖向桁架计算结果最大内力 N=-290kN；最大应力 =48N/mm2 ，最大应力比 0.2236，最大内力 N=-71kN；端部腹杆最大应力 =46N/mm2 ，最大应力比 0.2145，最大内力 N=-44kN；12中部腹杆最大应力 =41N/mm2 ，最大应力比 0.191（3）桁架最大竖向位移、最大竖向相对位移跨中最大竖向位移 31mm；最大竖向相对位移 31mm/34000mm=1/1096；3风荷载作用与竖向荷载作用组合计算结果

10、 由于桁架弦杆既是水平桁架的弦杆又兼竖向桁架的弦杆，因此应对风荷载作用与竖向荷载作用效应进行组合；桁架弦杆截面 D18012，其最大内力、最大应力、最大应力比组合值为：最大内力 N=-（936+290）kN=-1226kN；最大应力 =201N/mm2 ，最大应力比 0.93（二）情报板 34m 桁架（HJ2）计算结果及效应组合（1）桁架弦杆截面 D16810，其最大内力、最大应力、最大应最大内力 N=-636kN；最大应力 =133N/mm2 ，最大应力比 0.6213端部腹杆截面 D895，最大内力 N=-156kN；端部腹杆最大应力 =143N/mm2 ，最大应力比 0.67中部腹杆截面

11、 D765，最大内力 N=-103kN； 中部腹杆最大应力 =130N/mm2 ，最大应力比 0.61跨中最大水平位移 79mm；最大水平相对位移 79mm/34000mm=1/430；最大内力 N=-297kN；最大应力 =62N/mm2 ，最大应力比 0.2885，最大内力 N=-73kN；14端部腹杆最大应力 =67N/mm2 ，最大应力比 0.3125，最大内力 N=-45kN； 中部腹杆最大应力 =57N/mm2 ，最大应力比 0.265跨中最大竖向位移 40mm；最大竖向相对位移 40mm/34000mm=1/850；桁架弦杆截面 D16810，其最大内力、最大应力、最大应力比组合

12、值为：最大内力 N=-（636+297）kN=-933kN；最大应力 =195N/mm2 ，最大应力比 0.91（三）标志 21m 桁架（HJ3）计算结果及效应组合（1）桁架弦杆截面 D1527，其最大内力、最大应力、最大应15最大内力 N=-346kN（354kN）；最大应力 =113N/mm2 ，最大应力比 0.53端部腹杆截面 D835，最大内力 N=-130kN；端部腹杆最大应力 =129N/mm2 ，最大应力比 0.60中部腹杆截面 D705，最大内力 N=-99kN（117kN）； 中部腹杆最大应力 =138N/mm2 ，最大应力比 0.65最大水平位移 29mm；最大水平相对位移

13、 29mm/21000mm=1/724；最大内力 N=-91kN（93kN）；最大应力 =30N/mm2 ，最大应力比 0.140165，最大内力 N=-34kN；端部腹杆最大应力 =34N/mm2 ，最大应力比 0.1585，最大内力 N=-25kN（30kN）； 中部腹杆最大应力 =35N/mm2 ，最大应力比 0.163最大竖向位移 8mm；最大竖向相对位移 8mm/21000mm=1/2625；桁架弦杆截面 D1527，其最大内力、最大应力、最大应力比组合值为：最大内力 N=-（346+91）kN=-437kN；最大应力 =143N/mm2 ，最大应力比 0.67（四）情报板 21m

14、桁架（HJ4）计算结果及效应组合17（1）桁架弦杆截面 D140最大内力 N=-251kN（256kN）；最大应力 =90N/mm2 ，最大应力比 0.42端部腹杆截面 D705，最大内力 N=-84kN；端部腹杆最大应力 =104N/mm2 ，最大应力比 0.48中部腹杆截面 D605，最大内力 N=-65kN（77kN）； 中部腹杆最大应力 =115N/mm2 ，最大应力比 0.54最大水平位移 27mm；最大水平相对位移 27mm/21000mm=1/778；18最大内力 N=-136kN（139kN）；端部腹杆最大应力 =56N/mm2 ，最大应力比 0.2615，最大内力 N=-34

15、kN（41kN）； 中部腹杆最大应力 =60N/mm2 ，最大应力比 0.280最大竖向位移 16mm；最大竖向相对位移 16mm/21000mm=1/1312；桁架弦杆截面 D14019最大内力 N=-（251+136）kN=-387kN；最大应力 =138N/mm2 ，最大应力比 0.64（五）支架（ZJ1）计算结果1支架在风荷载作用与竖向荷载作用下组合计算结果（1）支架弦杆截面 D351最大内力 N=-1253kN；最大应力 =176N/mm2 ，最大应力比 0.82（2）支架腹杆最大内力、最大应力、最大应力比腹杆截面 D1407，最大内力 N=-360kN；腹杆最大应力 =131N/m

16、m2 ，最大应力比 0.61（3）支架最大水平位移、最大水平相对位移最大水平位移 14.6mm；最大水平相对位移 14.6mm/8840mm=1/605；2支架柱脚计算20（1）柱脚底板厚度计算柱脚承受最大压力 N=-1429kN=-1429000N；柱脚底板规格 D700mm40mm，底板面积 A=384845mm2 ；柱脚底板与基础之间的最大压应力设计值为： =N/A=（1429000/384845）（N/mm2）=3.71（N/mm2）柱脚底板按悬臂板计算时其最小厚度的验算：（a）柱脚底板承受的最大弯矩设计值为M=（3.71175175）/2=56810（N-mm/mm）（b）柱脚底板按

17、设置加劲肋计算时其最小厚度为t= 6 56810 / 205 =40（mm）柱脚底板厚度验算刚好满足要求，但柱脚底板仍应按构造要求设置加劲肋并与锚栓错开等间距布置。（2）支架柱脚螺栓（锚栓）计算21柱脚承受的最大拉力 N=1296kN；每 1 柱脚设置 8 个 M45 的锚栓，每个锚栓承受的拉力为：N1=1296kN/8=162kN182kN。锚栓验算满足要求。3支架与桁架连接计算桁架传递于支架顶面每 1 处的水平荷载（风荷载）设计值为： Pw=168000N；桁 架传递 于支架 顶面每 1 处的竖 向荷载 设计值 为： Pv=56000N。支架顶面的（焊缝）连接计算如下：（1）支架顶板与桁架

18、底板之间连接焊缝的计算：焊 缝 有效 长 度 Lw=（560mm+400mm） 2=1920mm ， 焊 脚 尺寸 hf=10mm，焊缝的有效面积 S=1920mm（10mm0.7）0.9=12096mm2。 连接焊缝的验算为：Pw Pv+ = （ ） + （ = N mm160（N/mm2）S S 12096 12096（2）支架顶板与支架立柱之间连接焊缝的计算：焊缝有效长度 Lw=351mm3.14=1102mm，焊脚尺寸 hf=8mm，焊缝的有效面积 S=1102mm（8mm0.7）=6171mm2。连接焊缝的验算为：22S S 6171 6171（3）桁架底板与桁架端支柱之间连接焊缝的计算：焊缝有效长度 Lw=180mm3.14=565mm，焊脚尺寸 hf=8mm，焊缝的有效面积 S=565mm0.7）=3164mm2。S S 3164 3164连接焊缝验算满足要求。八、结论从计算结果得知，门架结构安全可靠、满足使用功能要求。23